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干细胞治疗关节软骨损伤的临床研究进展

2019-12-08

关节软骨自我修复能力很弱,创伤或退行性关节炎都会导致关节软骨损伤,影响患者运动能力和生活质量。目前软骨修复手段包括:骨微裂术、细胞治疗和细胞联合支架移植治疗。研究表明,骨微裂术能够诱导纤维软骨的形成,而不是关节中正常的玻璃样软骨。自体软骨细胞移植治疗能够长效改善软骨结构和功能,但是需要进行两次手术,恢复时间较长,同时软骨细胞的来源也比较有限。间充质干细胞是一类成纤维细胞样的成体干细胞,具有自我更新、多向分化、免疫调节和组织修复能力,因此可以作为修复软骨损伤的潜在治疗方式,并且在临床前和临床研究中取得了很大的突破和成功。


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临床试验已经证实,自体骨髓间充质干细胞移植和自体软骨细胞移植在治疗软骨损伤的疗效方面不相上下,长期治疗效果甚至更好。截止2017年,在生物医学文献数据库中查询到的关于间充质干细胞治疗软骨损伤的临床研究论文一共有46篇,这些临床研究结果表明,间充质干细胞治疗可以改善软骨损伤程度, MRI和临床评分等数据都反映出了良好的治疗效果。在创伤或关节炎引起的软骨损伤微环境中存在大量的炎症因子,如IL-1、TNFa等,这些细胞因子作用于间充质干细胞并诱导其活化,活化后的间充质干细胞通过旁分泌作用释放一系列的生长因子、抗炎因子和抗分解因子,这些因子作用于受损的软骨细胞或内源性干细胞,从而促进软骨修复。




尽管取得了很大进展,但基于间充质干细胞治疗软骨损伤的研究仍有很多难题需要去突破。例如,不同来源间充质干细胞的治疗效果,干细胞植入前是否需要进行预处理或预分化,是否需要和生物材料结合,干细胞在体内分化为软骨时是否有肥大和骨化的风险,干细胞胞外囊泡是否能替代干细胞治疗,这些问题都需要继续探索。不同组织来源间充质干细胞的分离和扩增方法略有差异,具有各自的优缺点。骨髓间充质干细胞的制备需要骨穿刺的创伤性手术,费用也较高;脂肪间充质干细胞的制备也需要进行抽脂术;而外周血和脐带血中间充质干细胞含量很少,制备较困难。相比而言,脐带华通氏胶间充质干细胞含量高、制备简便、增殖和分化能力强;并且脐带华通氏胶间充质干细胞高表达透明质酸、糖胺聚糖、胶原等软骨组织特征基因。未分化和分化的脐带华通氏胶间充质干细胞均稳定表达CD276,从而赋予其免疫豁免性,在体内可以长时间存活并发挥治疗作用。因此,脐带华通氏胶间充质干细胞具有更好的应用前景。

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